Soort opdracht                     Stage/ afstuderen

Organisatie                         TPAC

Contact person                    Sotiris Koussios

Email contact person           s.koussios@saxion.nl

Studierichtingen                  Werktuigbouw, Mechatronica, Technische natuurkunde

Background

Het op stijfheid en sterkte beproeven van composiet balken is grotendeels gebaseerd op ASTM (American Society for Testing and Materials) normen. Voor TPAC, de meest toegepaste testen zijn:

  1. 3-punts buiging ter bepaling van buigstijfheid, afschuifdoorzakking, buigsterkte en elastische vervormingslimieten.
  2. ILSS (InterLaminar Shear Strength) proeven op korte balken ter bepaling van de afschuifsterkte tussen de composiet lagen.

De geldende ASTM normen kennen verscheidene aanpassingen voor sterk-anisotrope materiaal combinaties, bijvoorbeeld als de vezelstijfheid significant groter is dan die van het polymeer zelf. Het is echter gebleken uit de praktijk dat sommige vezel-polymeer combinaties dusdanige verschillen vertonen dat de in de normen voorgestelde wiskundige bewerkingen ter vaststelling van stijfheden en sterktegetallen niet meer voldoen. Het TPAC heeft dan ook eigen analytische oplossingsmethodieken ontwikkeld om een nauwkeuriger beeld te verkrijgen van vervormingen en spanningsverdelingen. Deze methodieken moeten echter gecontroleerd worden aan de hand van eindige elementen analyses, literatuur, en additionele experimenten.

Objective

Validatie en verificatie van de bestaande analytische module aan de hand van numerieke technieken (eindige elementen methode), gesimplificeerde benaderingen (orthotrope Timoshenko beam) en additionele experimenten.

Deliverable

  1. Het opstellen van een parametrisch 2D eindige elementen model voor de 3-punts buigproef.
  2. Het daarin accommoderen van niet-isotrope materiaal eigenschappen, zowel in de zin van stijfheden als van sterkte limieten.
  3. Het opstellen van zeer verfijnde discretisatie gebieden op plekken van de balk waar kracht introducties plaats vinden.
  4. Het opstellen van een uitvoerig vergelijkingsprogramma om de analytische oplossingen te vergelijken met eindige elementen.
  5. Waar nodig, het uitvoeren van experimenten op “extreme” materiaal combinaties en afmetingen om de geldigheidgebieden van de geboden oplossingen te traceren.
  6. Toepassen van beschikbare Artificiële Intelligentie technieken op hoge-resolutie beelden van de balk onder vervorming ter achterhaling van het aandeel elastische doorbuiging/ afschuifdoorzakking/ indentatie bij steunpunten vervormingen en de daaraan gerelateerd rekken en spanningen.

Share This Page:

close

Newsletter sign-up